[发明专利]一种无人机的激光雷达系统和无人机系统

权利要求书

1.一种无人机的激光雷达系统，其特征在于，所述无人机至少包括机载电源和机身设备，所述机载电源用于为所述机身设备和所述激光雷达系统提供电源信号；所述激光雷达系统包括：电源转换模块、同步信号产生模块、定姿定位模块、图像采集模块、激光测距模块和数据处理模块；

所述电源转换模块用于接收所述机载电源提供的电源信号，并将所述电源信号分配给所述同步信号产生模块、所述定姿定位模块、所述图像采集模块、所述激光测距模块和所述数据处理模块；

所述同步信号产生模块用于在接收到所述电源转换模块分配的电源信号时，产生同步信号，并发送至所述定姿定位模块、所述图像采集模块和所述激光测距模块，以使所述定姿定位模块、所述图像采集模块以及所述激光测距模块同步运行；

所述定姿定位模块用于实时获取目标区域中各个位置点的定位信息和姿态信息，并发送至所述数据处理模块；

所述图像采集模块用于实时采集所述目标区域中各个位置点的影像色彩数据，并发送至所述数据处理模块；

所述激光测距模块用于实时获取所述目标区域中相邻两个位置点的距离信息，并发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块用于存储所述定位信息和姿态信息、所述影像色彩数据以及所述距离信息，并对所述定位信息和姿态信息、所述影像色彩数据以及所述距离信息进行初步处理，以获得三维点云数据集；

其中，所述电源转换模块、所述同步信号产生模块、所述定姿定位模块、所述图像采集模块、所述激光测距模块和所述数据处理模块集成于一体，并安装于所述机身设备上。

2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述数据处理模块包括主处理器和通讯单元；

所述主处理器通过所述通讯单元分别与所述电源转换模块、所述定姿定位模块、所述图像采集模块、所述激光测距模块以及外部模块进行通信；

所述通讯单元包括RS232收发器、通用异步收发传输器、无线传输器、通用输入/输出口、HDMI接口、网口、USB集线器和USB接口中的至少三种。

3.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述主处理器包括IMX6芯片。

4.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述激光测距模块包括多线激光测距传感器；

所述多线激光测距传感器的测距范围L为：1m≤L≤200m；所述多线激光测距传感器的测距精度ΔL为：ΔL＜3cm。

5.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述同步信号产生模块集成于所述电源转换模块内。

6.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，定姿定位模块包括惯性陀螺仪和GPS定位仪。

7.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述图像采集模块包括摄像头。

8.根据权利要求7所述的激光雷达系统，其特征在于，还包括：壳体；

所述电源转换模块、所述同步信号产生模块、所述定姿定位模块、所述激光测距模块和所述数据处理模块位于所述壳体内；

所述摄像头位于所述壳体外，且所述摄像头与所述壳体活动连接。

9.根据权利要求1～8任一项所述的激光雷达系统，其特征在于，还包括：电源检测模块；

所述电源检测模块用于检测所述机载电源的剩余电量；

所述电源检测模块与所述电源转换模块、所述同步信号产生模块、所述定姿定位模块、所述图像采集模块、所述激光测距模块和所述数据处理模块集成于一体。

10.根据权利要求1～8任一项所述的激光雷达系统，其特征在于，还包括：人机操作模块；

所述人机操作模块用于接收基站的参考数据和所述三维点云数据集，并结合所述参考数据和所述三维点云数据集进行点云赋色，获得彩色三维点云数据。

11.一种无人机系统，其特征在于，包括：无人机和权利要求1～10任一项所述的无人机的激光雷达系统。